金属学报

作者：方远志, 戴国庆, 郭艳华, 孙中刚, 刘红兵, 袁秦峰

单位：1.南京工业大学 材料科学与工程学院 新材料研究院 南京 210009；2.上海工程技术大学 材料工程学院 上海 201620；3.浙江申吉钛业股份有限公司 湖州 313306

关键词：增材制造,激光熔化沉积,激光摆动,组织演变,

基金：国家自然科学基金项目(51875274);浙江省重点研发计划项目(2021C01085);江苏高校优势学科建设工程项目

针对激光熔化沉积冶金组织与缺陷，借鉴激光摆动焊接技术，提出一种激光摆动送粉增材制造TC4钛合金工艺，借助激光原位摆动改变熔池运动轨迹进而影响温度梯度和凝固速率，改善增材制造钛合金的微观组织。利用OM、SEM、EBSD和Vickers硬度计研究了激光摆动送粉增材制造工艺对TC4钛合金微观组织演变及力学性能的影响。结果表明，无摆动激光熔化沉积实验的最佳工艺参数为：激光功率1000 W，扫描速率8 mm/s，送粉速率6.92 g/min；直线型激光摆动的最佳工艺参数为：摆动频率200 Hz，摆动幅度1.5 mm。直线型激光摆动对熔池形貌改善显著，气孔和裂纹等缺陷较少，柱状晶数量和尺寸均有所减小，并且晶粒出现了等轴化的现象。相比无摆动样品，激光摆动后Ti-6Al-4V合金单道区域平均晶粒尺寸从5.20 μm减小到4.37 μm；硬度从418.00 HV提升到428.75 HV。

来源：2023年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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